简介

主要功能

简介

GAMESS，从头计算量子化学程序。

GAMESS有两个版本，USA版本和UK版本。功能类似，格式有别。下面以USA版本为例说明。

可以从RHF，ROHF，UHF，GVB和MCSCF计算波函，其中一些使用CI和MP2修正。自恰场的解析梯度用于自动几 何优化，过渡态寻找，跟踪反应路径。能量hessian的计算允许预测振动频率。可以计算大量的分子特性，从简单的偶极矩到含频率超级极化率。内部储存了 大量基组和有效核势，分子中可以包含到Ra的所有元素。几个图形程序用于显示最终结果。支持并行计算。

GAMESS(USA)还有三个变体。 PC-GAMESS基于较早版本的GAMESS(USA)，做了很多后期开发，增加了很多GAMESS(USA)没有的功能，适用于在PC机上运行，需单 独申请；CyGamess使用最新版本的GAMESS(USA)内核，在Windows系统上编译，并加入了加简单的输入文件编辑工具和计算控制界面；另 外还有专门为ChemOffice编译的计算模块CSGAMESS，用于在Chem3D的界面下执行从头计算。后两个可以在申请GAMESS(USA)后 获得。

主要功能

1. 计算RHF，UHF，ROHF，GVB或MCSCF自恰场波函。

2. 计算自恰场能量的CI或MP2修正。

3. 半经验MNDO，AM1或PM3波函计算。

4. 对所有自恰场波函计算解析能量梯度。

5. 使用能量梯度，按照笛卡尔或内坐标优化分子结构。

6. 寻找势能曲面和鞍点。

7. 计算能量hessian，得到简正模式，振动频率和红外强度。

8. 追踪反应路径。

9. 计算辐射跃迁特性。

10. 计算自旋-轨道耦合波函。

11. 计算以下分子特性：

a. 偶级、四极、八极距

b. 静电势

c. 电场和电场梯度

d. 电子密度和自旋密度

e. Mulliken和Lowdin布居数分析

f. 维里定理和能量成分

12. 模拟溶剂影响，使用：

a. 有效片断势(EFP)

b. 极化连续模型(PCM)

c. 自恰反应场(SCRF)

13. 产生Hondo，Meldf，Gamess-UK，Gaussian 9x的输入文件。

14. 自旋-轨道组态相互作用计算

15. 自旋-轨道多组态准简并微扰理论（SO-MCQDPT）

16. 结合Tinker，进行QM/MM计算

17. 耦合簇，包括：CCD，CCSD，CCSD(T)，R-CC和CR-CC

18. 在MCSCF轨道优化的CI步骤中，可以使用限制占据的多个活性空间(ORMAS)，它比FORS (CAS-SCF)使用的行列式更少。

19. GAMESS（12/12/2003版）新增功能：对于RHF参考波函，可以并行计算CIS的能量和梯度；三级Douglas-Kroll标量相对论修 正；用模型核势计算自旋-轨道耦合；计算任何能量值的数值微分，可用来获得核梯度与核Hessian；使用RHF波函的NMR程序。

20. GAMESS（05/19/2004版）新增功能：CASSCF的解析Hessians，并实现并行化；基于RHF的EOM-CCSD和EOM- CCSD(T)计算激发能；对SCF波函（HF，DFT）用PCM模型进行溶液计算，并实现与EFP模型的接口；把大分子分解成子单元的片断分子轨道方 法，可用于计算RHF/DFT能量和梯度，MP2的能量；对SMP机群优化，构建在分布式数据接口(DDI)上。

21. GAMESS（11/22/2004版）新增功能：两个新代码用于加快AO双电子积分求解，分别使用转动轴技术进行s,p,d,L积分，以及用前体厄米变 换方程计算高角动量的积分；改善了TEI程序的精度；扩充了QFMM代码，可以计算核梯度；在非谐频率计算中使用用二次力场近似，用于减少振动SCF过程 的计算时间。

22. GAMESS（06/27/2005版）新增功能：用于开壳层ROHF参考态的ZAPT2并行解析梯度方法；改善了基于行列式的多参考微扰理论程序，使用 直接CI技术从而减少了磁盘的I/O，目前可以处理16个电子16个轨道的大活性空间，可以使用的基组直到500个AO；EFP2模型加入电荷迁移和色散 项；有效片断势方法并行化；耦合簇程序可以计算CCSD(TQ)能量，可以产生CCSD或EOM-CCSD态的密度矩阵；对静电连续溶剂模型加入了表面极 化和体极化；片断分子轨道方案推广到对不同的片断做多级别的处理，包括做MCSCF和耦合簇的计算；提供了两类基组体系，即极化一致基组和相关一致基组。

23. GAMESS（02/22/2006版）新增功能：加入CR-CCSD(T)_L；对RHF波函解析计算喇曼和超喇曼光谱；对多层溶剂模型EFP + PCM计算解析梯度；PCM溶剂模型使用片段轨道；内置大量模型芯势库和基组库。

24. GAMESS（09/07/2006版）新增功能：并行计算闭壳层CCSD或CCSD(T)能量；提高了MCSCF解析Hessian的速度，并且可以计 算ORMAS型的MCSCF Hessian；处理核量子力学的核电子轨道方法(NEO)，可用于HF，MP2，CI，或MCSCF级别的核计算；用于连续溶剂静电方法的表面体积极化 模型；Elongation方法用于聚合物的成长；分子轨道的超极化率分析。

25. GAMESS（03/24/2007版）新增功能：模型芯势(MCP)支持解析梯度的计算；片段分子轨道方法现在包含了三体MP2计算以及电子对相互作用 的能量分解分析(PIEDA)。该方法还接口到有效片段势的溶剂化模型中；非谐性VSCF方法可以计算化合键，并产生内坐标的势能面；密度泛函程序可以用 TDDFT计算激发态，并大量增加了基态的泛函数量；CIS，TDDFT和TDHF计算闭壳层分子的单重态和三重态激发能，其中CIS可以使用解析梯 度，TDDFT和TDHF只能使用数值梯度；EFP模型的屏蔽扩展到高阶和极化中；ORMAS CI代码并行化；改善了NEO选项，可以计算正电子波函。

26. GAMESS（04/11/2008版）新增功能：DFT程序可以使用更多的GGA和meta-GGA泛函，如M06；TD-DFT代码可以并行计算单重态的核梯度，以及产生UHF参考的激发态；基态和激发态DFT计算可以用Lebedev格点或标准格点1；加入并行的闭壳层MP2能量和梯度程序，它把所有的量存储在磁盘上而不是分布内存中；高自旋开壳层耦合簇能量用于限制自旋的参考态，包括新的三激发校正CC(2,3)；GMCQDPT（广义参考态多组态准简并微扰理论）代码可以对ORMAS和其它非完全MCSCF组态计算二阶微扰能量；用内部标度流程的关联能外推程序，可以自动产生完全CI能量的外推；修改EFP溶剂模型，可以处理开壳层，改善了MD以及Ewald求和。振动SCF（VSCF）程序可以用内坐标增加精度，以及使用“分组”的并行计算；用G3(MP2,CCSD(T))方法计算热化学数据。

27. GAMESS（01/12/2009版）新增功能：连续PCM和离散EFP溶剂模型以及PCM/EFP接口更新为新的PCM镶嵌方法，它提供非常准确的核梯度；求解态平均MCSCF的不同态之间的非绝热耦合矩阵元；DFT程序包含TPSS meta-GGA类型泛函，以及通过PCM或EFP模型包含对TD-DFT激发能包含溶剂化影响；对片段分子轨道的改善，包括FMO/TD-DFT和FMO/TD-DFT/PCM，增加了核梯度的精度，使用MCP，以及匹配冻结轨道（AFO）片段；“分而治之”方法的程序，计算SCF/DFT，MP2，和/或CCSD能量。

28. GAMESS（03/25/2010版）新增功能：新的DFT泛函：B97/HCTH系列泛函, 范围分离泛函CAM-B3LYP和wB97系列泛函，修改的TPSS和M08型metaGGA；耦合簇计算加入了左本征态三激发校正的CR-EOML激发能方法，以及EA-EOM或IP-EOM用于计算电子亲和电离势；PCM溶剂化计算可以使用异种介质，梯度可用于闭壳层MP2和闭壳层TD-DFT计算，FIXPVA镶嵌可用于所有的PCM选项；在片段分子轨道方法中除了计算整个体系的分子轨道及其能量外（FMO/F），可以使用气相TD-DFT和基态PCM核梯度；使用局域轨道的能量分解分析，用于每个子体系中的一般波函类型。